Клетки кожи свиньи как модель для изучения нейроразвития

Клетки кожи свиньи могут стать ключом к новым методам лечения тяжелых неврологических заболеваний человека. Исследователи из Регенеративного биоцентра Университета Джорджии открыли процесс превращения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток свиньи в индуцированные нейральные стволовые клетки.

Результаты, опубликованные в Stem Cells and Development и основанные на том же процессе, который используют нейральные стволовые клетки при развитии у человека, позволят команде лучше понять дегенеративные неврологические заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и БАС.

Новая животная модель

«Впервые у нас действительно есть животная модель, которая имитирует человеческую и потенциально позволяет наблюдать за развитием неврологических заболеваний», — заявил Стивен Стайс, директор центра и главный исследователь проекта.

В предыдущих исследованиях работа начиналась с эмбриональных стволовых клеток свиньи, которые сложнее получить и которые иногда дифференцируются в нежелательные типы клеток.

«В текущей публикации изложены характеристики, которыми должны обладать стволовые клетки, чтобы дифференцироваться в нейральном направлении. Определенные маркеры на этих клетках указывают на их большую склонность к развитию в нервные клетки», — пояснил Стайс.

Решение проблемы опухолей

Изначально считалось, что взрослый мозг в значительной степени не способен создавать новые нейроны и регенерировать с помощью терапии стволовыми клетками.

«Проблема в том, что если поместить индуцированную плюрипотентную стволовую клетку в мозг, она превратится во все возможные типы клеток и вызовет образование опухоли», — сказал Франклин Уэст, соавтор исследования. «Вместо этого мы сначала превращаем эту клетку в нейральную стволовую — тогда она будет формировать только клетки нейрального типа».

Многоступенчатый процесс

Процесс, разработанный командой, не прост:

1. Клетки извлекали из кожи свиньи и перепрограммировали в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки.
2. С помощью технологии маркировки белков для идентификации и характеристики клеток их «обучали» становиться нейронами.

Преимущество этой технологии в том, что теперь можно генерировать миллионы культивированных нейронов. Перевод этого метода из лаборатории в клинические исследования стал реальностью.

«Раньше проблемой было отсутствие хорошего способа тестирования этих клеток, чтобы увидеть, как они будут функционировать. Теперь, когда мы смогли воспроизвести у свиней тот же путь развития, что и у людей, это больше не вызывает беспокойства», — отметил Стайс.

Дальнейшие цели

Стайс указал, что публикации в Nature Biotechnology подтверждают, что FDA настоятельно рекомендует, чтобы дизайн регенеративных токсикологических исследований максимально соответствовал предлагаемому дизайну клинических испытаний.

«В конечном счете, цель, конечно же, — разработать методы лечения для пациентов и провести дальнейшие исследования безопасности и эффективности», — заключил Стайс.

С помощью этой новой технологии Стайс планирует продолжать поиск грантов от Национального института неврологических расстройств и инсульта, а также частного финансирования для исследований БАС и болезни Альцгеймера.